WRF-Chem安装札记

实验室的服务器的四块硬盘全坏，而未进行备份，不得不将以前的内容全部重装一次。Python部分有Anaconda的分发包，比较容易。但常用的WRF模型却研究了好久。

之前，服务器采用的是ifort编译器。重装后，系统中只有gcc, 版本也比较旧(4.1.2)。 WRF编译失败，我认为原因可能是gcc太旧了。 因而，我考虑升级gcc的版本，同时由于本人不是root用户，也不能借助yum install gcc的简单办法，只得step by step地做。

本文记录了自gcc升级至WRF-Chem成功安装的全部流程，作为今后类似工作的参考。

GCC的安装

遵循GCC官网中的介绍，由于GCC的安装有赖于GMP, MPFR, MPC等库，而自己以前是逐个编译。官网并不推荐这种方法,而推荐采用如下所示的方案。 GCC文件夹内含有download_prerequisites的信息，可自行直接下载有关依赖资料库，避免自己选择库文件时的版本不一致。
GCC官方网址

#下载某个版本的gcc(尽量选择较新的版本)后
tar xzf gcc-4.6.2.tar.gz
cd gcc-4.6.2
./contrib/download_prerequisites ## 按照依赖资料库
cd ..
mkdir objdir ## 编译信息储存的文件夹设为objdir
cd objdir
$./../gcc-4.6.2/configure --prefix=$HOME/lib/gcc-4.6.2 \
    --enable-languages=c,c++,fortran,go ## $HOME/gcc-4.6.2即为安装位置
make
make install 
cd ..

gcc的编译过程比较慢，需要等待一会儿

安装完毕后，打开~/.bashrc, 在其中添加一行:

export LD_LIBRARY_PATH=$HOME/gcc-4.9.4/lib64

利用gcc -v核查版本，查询是否安装成功

WRF与WPS有关依赖库的安装

主要依赖的资料库包括mpich, netcdf, Jasper,libpng以及zlib。zlib和libpng间有先后关系，需先编译zlib。

NETCDF安装

此处安装的是用以支持NetCDF格式文件创建、访问和共享的函式库。安装步骤如下:

# 在~/.bashrc中添加以下逐行
export DIR=$HOME/lib
export PATH="$DIR/netcdf/bin:$PATH"
export NETCDF="$DIR/netcdf"
export CC=gcc
export CXX=g++
export FC=gfortran
export FCFLAGS=-m64
export F77=gfortran
export FFLAGS=-m64

下载NETCDF库文件，进行解压与编译:

tar xzvf netcdf-4.1.3.tar.gz     #or just .tar if no .gz present
cd netcdf-4.1.3
./configure --prefix=$DIR/netcdf --disable-dap \
     --disable-netcdf-4 --disable-shared
make
make install
setenv PATH $DIR/netcdf/bin:$PATH
setenv NETCDF $DIR/netcdf
cd ..

若安装成功，terminal会出现“Congratulations, xxx“之类的输出。

MPICH安装

MPICH用以支持WRF等数值模式的并行计算，安装步骤如下:

tar xzvf mpich-3.0.4.tar.gz  
cd mpich-3.0.4
./configure --prefix=$DIR/mpich
make
make install
vim ~/.bashrc
export PATH="$DIR/mpich/bin:$PATH"
cd ..

zlib, libpng, Jasper安装

zlib是WPS程序用以提取grib格式数据的必需函式库，安装步骤如下:

vim ~/.bashrc
export LDFLAGS=-L/diks2/hyf/lib/grib2/lib
export CPPFLAGS=-I/disk2/hyf/lib/grib2/include
tar xzvf zlib-1.2.7.tar.gz  
cd zlib-1.2.7
./configure --prefix=$DIR/grib2
make
make install
cd ..

libpng同样是WPS程序用以提取grib格式数据的必需函式库，安装步骤如下:

tar xzvf libpng-1.2.50.tar.gz     
cd libpng-1.2.50
./configure --prefix=$DIR/grib2
make
make install
cd ..

Jasper同样是WPS程序用以提取grib格式数据的必需函式库，安装步骤如下:

tar xzvf jasper-1.900.1.tar.gz
cd jasper-1.900
./configure --prefix=$DIR/grib2
make
make install
cd ..

三者均安装在grib2这个文件夹下。

WRF和WPS的安装

请注意, WRF及其前处理WPS工具应安装于同一文件夹下.

WRF的安装

## 解压WRFV3.8
gunzip WRFV3.8.TAR.gz
tar -xf WRFV3.8.TAR
cd WRFV3
mv ../chem . ## 将预先下载好的wrf-chem解压文件放到该文件夹下

开始编译,./configure.
对编译器和并行方式进行选择，此处我采用的是gfortran编译器以及dmpr并行方式。

dmpr指的是分布式并行方式，与smpr共享内存型并性方式有所区别。一般将这两类并行方式称为OpenMP(OMP)和Message Passing Interface(MPI)。_

键入:
./compile em_real >& log.compile进行编译，等待……

键入:
./compile convert_emiss>& log.compile进行编译，等待……

完成后, 利用ls ./main/*.exe进行检查，若出现五个 .exe 格式的可执行文件，打开chem文件夹，出现convert_emiss.exe, 说明安装成功。

WPS的安装

WPS是用以整合静态地理数据和气象场初始条件、边界条件资料的工具，其安装较快。

# 解压文件
gunzip WPSV3.8.TAR.gz
tar -xf WPSV3.8.TAR
cd WPS
vim ~/.bashrc
export JASPERLIB=$DIR/grib2/lib
export JASPERINC=$DIR/grib2/include
./configure
./compile >& log.compile

若安装成功后，会出现geogrid.exe, ungrib.exe, metgrid.exe三个可执行文件。

参考资料

1. GCC install

2. Compiling WRF

3. Install WRF on Ubuntu Server